Users' Mathboxes Mathbox for Richard Penner < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  onexlimgt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem onexlimgt 41978
Description: For any ordinal, there is always a larger limit ordinal. (Contributed by RP, 1-Feb-2025.)
Assertion
Ref Expression
onexlimgt (๐ด โˆˆ On โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ On (Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘ฅ))
Distinct variable group:   ๐‘ฅ,๐ด

Proof of Theorem onexlimgt
Dummy variable ๐‘Ž is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 omelon 9638 . . . 4 ฯ‰ โˆˆ On
2 onun2 6470 . . . 4 ((๐ด โˆˆ On โˆง ฯ‰ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ On)
31, 2mpan2 690 . . 3 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ On)
4 onexomgt 41976 . . 3 ((๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ On โ†’ โˆƒ๐‘Ž โˆˆ On (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
53, 4syl 17 . 2 (๐ด โˆˆ On โ†’ โˆƒ๐‘Ž โˆˆ On (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
6 simp2 1138 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ On)
7 omcl 8533 . . . . 5 ((ฯ‰ โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On) โ†’ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โˆˆ On)
81, 6, 7sylancr 588 . . . 4 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โˆˆ On)
9 noel 4330 . . . . . . . . . 10 ยฌ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ โˆ…
10 oveq2 7414 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘Ž = โˆ… โ†’ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) = (ฯ‰ ยทo โˆ…))
11 om0 8514 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ฯ‰ โˆˆ On โ†’ (ฯ‰ ยทo โˆ…) = โˆ…)
121, 11ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 (ฯ‰ ยทo โˆ…) = โˆ…
1310, 12eqtrdi 2789 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘Ž = โˆ… โ†’ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) = โˆ…)
1413eleq2d 2820 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘Ž = โˆ… โ†’ ((๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†” (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ โˆ…))
1514notbid 318 . . . . . . . . . . 11 (๐‘Ž = โˆ… โ†’ (ยฌ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†” ยฌ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ โˆ…))
1615adantl 483 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On) โˆง ๐‘Ž = โˆ…) โ†’ (ยฌ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†” ยฌ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ โˆ…))
179, 16mpbiri 258 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On) โˆง ๐‘Ž = โˆ…) โ†’ ยฌ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
1817pm2.21d 121 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On) โˆง ๐‘Ž = โˆ…) โ†’ ((๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)))
1918ex 414 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On) โ†’ (๐‘Ž = โˆ… โ†’ ((๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))))
2019com23 86 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On) โ†’ ((๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†’ (๐‘Ž = โˆ… โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))))
21203impia 1118 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (๐‘Ž = โˆ… โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)))
22 limom 7868 . . . . . . . . 9 Lim ฯ‰
231, 22pm3.2i 472 . . . . . . . 8 (ฯ‰ โˆˆ On โˆง Lim ฯ‰)
246, 23jctir 522 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (๐‘Ž โˆˆ On โˆง (ฯ‰ โˆˆ On โˆง Lim ฯ‰)))
25 omlimcl2 41977 . . . . . . 7 (((๐‘Ž โˆˆ On โˆง (ฯ‰ โˆˆ On โˆง Lim ฯ‰)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐‘Ž) โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
2624, 25sylan 581 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐‘Ž) โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
2726ex 414 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐‘Ž โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)))
28 on0eqel 6486 . . . . . 6 (๐‘Ž โˆˆ On โ†’ (๐‘Ž = โˆ… โˆจ โˆ… โˆˆ ๐‘Ž))
296, 28syl 17 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (๐‘Ž = โˆ… โˆจ โˆ… โˆˆ ๐‘Ž))
3021, 27, 29mpjaod 859 . . . 4 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
31 simp1 1137 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ ๐ด โˆˆ On)
3231, 8jca 513 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (๐ด โˆˆ On โˆง (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โˆˆ On))
33 simp3 1139 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
34 ssun1 4172 . . . . . 6 ๐ด โŠ† (๐ด โˆช ฯ‰)
3533, 34jctil 521 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ (๐ด โŠ† (๐ด โˆช ฯ‰) โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)))
36 ontr2 6409 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โˆˆ On) โ†’ ((๐ด โŠ† (๐ด โˆช ฯ‰) โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ ๐ด โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)))
3732, 35, 36sylc 65 . . . 4 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ ๐ด โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))
38 limeq 6374 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†’ (Lim ๐‘ฅ โ†” Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)))
39 eleq2 2823 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†’ (๐ด โˆˆ ๐‘ฅ โ†” ๐ด โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)))
4038, 39anbi12d 632 . . . . 5 (๐‘ฅ = (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†’ ((Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘ฅ) โ†” (Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โˆง ๐ด โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))))
4140rspcev 3613 . . . 4 (((ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โˆˆ On โˆง (Lim (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โˆง ๐ด โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž))) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ On (Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘ฅ))
428, 30, 37, 41syl12anc 836 . . 3 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘Ž โˆˆ On โˆง (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ On (Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘ฅ))
4342rexlimdv3a 3160 . 2 (๐ด โˆˆ On โ†’ (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ On (๐ด โˆช ฯ‰) โˆˆ (ฯ‰ ยทo ๐‘Ž) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ On (Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘ฅ)))
445, 43mpd 15 1 (๐ด โˆˆ On โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ On (Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘ฅ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆจ wo 846   โˆง w3a 1088   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107  โˆƒwrex 3071   โˆช cun 3946   โŠ† wss 3948  โˆ…c0 4322  Oncon0 6362  Lim wlim 6363  (class class class)co 7406  ฯ‰com 7852   ยทo comu 8461
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-oadd 8467  df-omul 8468
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator